油空气调节用制冷技术8分析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 制冷装置的换热设备
主讲人：张姝 建筑环境与设备工程教研室
第四章 制冷系统设备与机组
蒸气压缩式制冷循环是由压缩、放热、节流和吸热四个主要 热力过程组成，每一个热力过程都是在对应的设备中完成，它 们被称为制冷系统设备。另外还有一些辅助设备，如各种分离 器、贮液器、回热器、过冷器、安全阀等，它们在制冷系统中 的作用是提高系统运行稳定性、经济性和安全性。 制冷系统的基本换热设备是冷凝器和蒸发器，辅助换热设 备有过冷器、回热器、中间冷却器等。
生的制冷剂蒸气不断地从液体中分离出来。由于制冷剂与传热面充 分接触，具有较大的换热系数。但不足之处是制冷剂充注量大，液 柱静压会给蒸发温度造成不良影响，而且，若采用能溶于润滑油的 制冷剂，则润滑油难以返回压缩机。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（1）壳管式满液式蒸发器：
一般为卧式结构，见图4-7。制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动， 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出走向。制冷剂液体从壳 底部或侧面进入壳内，蒸气由上部引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约 为壳径70%~80%的静液面高度。
的新成就，反映了现代制冷装置发展的新水平。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
一、冷凝器任务
冷凝器是制冷装置的主要热交换设备之一。它的任务是将压缩机排
出的高压过热制冷剂蒸气，通过其向环境介质放出热量而被冷却、冷
凝成为饱和液体，甚至过冷液体。
二、冷凝器分类
按照冷凝器使用冷却介质和冷却方式的不同，有水冷式、空气冷
第二节 蒸发器的种类和工作原理
第一节 冷凝器的种类和工作原理
sf ξ
T
h
（1）壳管式冷凝器：
采用铜管时传热系数可提高10%左
θ
右。铜管易于在管外加工肋片，以利
于氟利昂侧的传热，一般在采用铜质 肋片管以后，其氟利昂侧换热系数较
sf
（a） ξ
t
d1
低肋管剖面尺寸及结构如图4-2所示。
（b）
d1
图 4-2
滚轧低肋管剖面尺寸及结构
a）梯形肋片传热管 b）矩形肋片传热管
2）低蒸发压力时,液体在壳体内的静液柱会使底部温度升高,传热温差减小。
3）与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在着回油困难。原来多用于 价格较低廉且难溶于润滑油的氨制冷剂中，近年，由于提高性能系数的需要，
R22冷水机组采用满液卧式壳管蒸发器逐渐增多。
4）制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致 压缩机冲缸事故。
单、价格便宜、冷凝液体再冷度较大、冷却水 耗量较少。缺点：两侧流体的流动阻力均较大，
液出
且清除水垢较困难。目前多用于单机制冷量小
于40kW的小型氟利昂制冷机组中。
图 4-3
套管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（3）焊接板式冷凝器
特点
优点：体积小、重量轻、传热效率高、可靠性好、加工过程简单，近年来 得到广泛应用。 缺点：内容积小、难以清洗、内部渗漏不易修复。 应用时应注意的问题 注意消除不凝性气体 系统设置储液器 提高冷却水的水质
却式和蒸发式三种。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
1.水冷式冷凝器
这种型式的冷凝器用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放
出的热量。冷却水可以一次性使用，也可以循环使用。用循环水 时，必须配有冷却塔或冷水池，保证水不断得到冷却。根据其结
构不同，主要有壳管式、套管式和焊接板式冷凝器。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3 B 2 1 A向 A B向
Ⅰ 水 制冷剂
支撑点 Ⅲ Ⅱ b)
支撑点
图 4-16
板式换热器结构及其板片型式
a）传热板片组合情况 b）板片型式 1-进出口接管 2-传热板片 3-封板Ⅰ-瘤形板片 Ⅱ-水平平直波纹板片 Ⅲ-人字形板片
第一节 冷凝器的种类和工作原理
2.风冷式冷凝器
这种冷凝器以空气为冷却介质，制冷剂在管内冷凝，空气
出气制冷剂 进液制冷剂 放气 液 位 面 放水 A 放油 A 压 力 表 安 全 阀 出 传热管 载冷剂 进
A-A
排管方式 及充液情况
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（1）壳管式满液式蒸发器： 应注意以下问题： 1）以水为载冷剂，其蒸发温度降低到0℃以下时，管内可能会结冰，严重时会 导致传热管胀裂。来自 123A
4 9
8
7 17 16 氨气进
水出 10 水进 A A-A 11 B 12 排管方式 B-B 5 6
15 B 14 氨液出 13
a) b)
图 4-1 壳管式冷凝器结构
a）卧式壳管式冷凝器 b）立式壳管式冷凝器 1-端盖 2、10-壳体 3-进气管 4、17 传热管 5-支架 6-出液管 7-放空气管 8-水槽
第一节 换热器
制冷换热器与其他热力设备中的换热器相比具有以下特点：
1.制冷换热器的工作压力、温度范围比较窄。
一般压力约在0.1～2.0MPa左右，温度在-60～50℃左右；
2.介质间的传热温度差较小。一般在几度至十几度范围； 3.制冷换热器应与压缩机匹配
。
制冷换热器以表面式居多，其结构型式名目繁多。不同结构型式换
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（2）水箱式蒸发器：
水箱式蒸发器可由平行直管或螺旋管组成（又称为立式蒸发器）。 它们均沉浸在液体载冷剂中工作，由于搅拌器的作用，液体载冷剂在水 箱内循环流动，以增强传热效果。制冷剂液体在管内蒸发吸热，使管外 载冷剂降温。 水箱式蒸发器可消除卧式壳管蒸发器的两个缺点：一、蒸发压力过 低时导致的被冷却水冻结；二、蒸发器水容量小，温度易变，运行稳定 性差。
在管外流动，吸收管内制冷剂蒸气放出的热量。由于空气的换 热系数较小，管外（空气侧）常常要设置肋片，以强化管外换
热。分为空气自然对流和空气强制对流两种型式。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（1）空气自由运动的空冷冷凝器：
该冷凝器利用空气在管外流动时吸收 制冷剂排放的热量后，密度发生变化引起 空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气 的凝结热。它不需要风机，没有噪声，多 用于小型制冷装置。目前应用非常普遍的 是丝管式结构的空气自由运动式冷凝器。 如图4-4所示。
构方面，沿空气流动方向的管排数愈多，
则后面排管的传热量愈小，使换热能力不 能得到充分利用。为提高换热面积的利用
7 9 出液 8
率，管排数以取4~6排为好。
图 4-5
空气强制流动的空冷冷凝器
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
因此传热效果较好。
图 4-3
套管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）套管式冷凝器：
同卧式壳管冷凝器相似，目前使用的套管 式冷凝器的传热管也多采用铜制的高效冷凝管， 出水 且制冷机蒸气同时受传热管内冷却水和无缝钢 管外的空气冷却，加上氟利昂和冷却水的纯逆 向流动，故传热效果较好。
进水 优点：套管式冷凝器具有结构紧凑、制造简 进气
用铜管或铜镍合金管，而氨冷凝器采用铜管时，必须采取加厚和增加镀
锌保护等措施。以盐水作为载冷剂的氟利昂蒸发器，铜管上也应增加锌 保护层，以延长使用寿命。
第一节 换热器
研制高效节能换热设备、发展新的热交换元器件和新型式的换热
器，是当今制冷技术发展的重要内容。例如：蒸发器表面多孔管（即 超流E管）、干式蒸发器螺旋槽管、空冷冷凝器的波纹形和条缝形翅片、 水冷冷凝器表面锯齿形管（即超流C管）、高翅化系数低螺纹管、利于 提高管内蒸气流速的扁椭圆管、外焊钻孔间断翅片的异型换热管、全 铝冷凝器等等的开发。以及工艺先进、结构紧凑、效率高的板式和板 翅式换热器在制冷装置中的大量应用，全面展示了当代制冷科技进步
构成空气源热泵，故目前中小型氟利昂制冷机组多采用风冷式冷
凝器。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3.蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介 质。它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷 剂蒸气凝结。水经水泵提升再由喷嘴喷淋
气 7 1 2 3
到传热管的外表面，形成水膜吸热蒸发变
成水蒸气，然后被进入冷凝器的空气带走。 未被蒸发的水滴则落到下部的水池内。箱 体上方设有挡水栅。用于阻挡空气中的水 滴散失。蒸发式冷凝器结构原理如图4-6 所示。
（1）壳管式冷凝器： 壳管冷凝器分卧式和立式两大类
卧式壳管冷凝器：优点是传热系数较高 ，冷却水用量较少，操
作管理方便，但是，对冷却水的水质要求较高。目前大、中型氟 利昂和氨制冷装置普遍采用这种冷凝器。 立式壳管冷凝器：优点是可以垂直安装，占地面积小；无冻结 危险，可以安装在室外，不占用室内建筑面积；冷却水自上而下 直通流动，便于清除铁锈和污垢，且清洗时不必停止系统运行， 对冷却水的水质要求不高。缺点是冷却水用量大，体形比较笨重。 目前多用于大中型氨制冷系统。
热器的传热能力及单位金属耗量，对制冷装置的制造成本和运行经济性带 来直接影响。因此，提高换热器的经济性，强化传热过程，寻求新的结构 型式，乃是当今制冷装置设计和制造中的重要研究课题。
第一节 换热器
制冷设备使用的材料随介质不同而异
氨对黑色金属无侵蚀作用，而对铜及其合金的侵蚀性强烈，所以氨
制冷装置中设备都用钢材制成。而氟利昂对一般金属材料无侵蚀作用， 可以使用铜或铜合金制造。对于以海水作为冷却介质的冷凝器仍然可采
二、蒸发器的分类
蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷剂的蒸发器和冷却空气的蒸发 器。根据制冷剂供液方式的不同，有满液式、非满液式、循环式和喷淋式等
。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
1.满液式蒸发器 按其结构分为卧式壳管式、水箱式两种，载冷剂均为液体。它
们的共同特点是在蒸发器内充满了液态制冷剂，运行中吸热蒸发产
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）空气强制流动的空冷冷凝器： 风冷式冷凝器与水冷式冷凝器相比较，在冷却水充足的地方， 水冷式设备的初投资和运行费均低于风冷式设备；采用风冷式冷
凝器由于夏季室外空气温度较高，冷凝温度一般可达50℃，为了
获得同样的制冷量，制冷压缩机的容量约需增大15%。但是，采 用风冷式冷凝器的制冷系统组成简单，可缓解水源紧张，并易于
db
dt
相同规格光管大1.5~2倍。铜质滚轧
h
db
dt
第一节 冷凝器的种类和工作原理
进气
（2）套管式冷凝器：
它是由不同直径的管子套在一起，并
弯制成螺旋形或蛇形的一种水冷式冷凝器。 如图4-3所示，制冷剂蒸气在套管间冷凝，
出水
冷凝液从下面引出，冷却水在直径较小的
进水 管道内自下而上流动，与制冷剂成逆流式， 液出
液 进风 补水 6 5 4
图 4-6
蒸发式冷凝器结构原理
1-通风机 2-挡水栅 3-传热管组 4-水泵 5滤网 6-补水阀 7-喷水嘴
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3.蒸发式冷凝器
特点：蒸发式冷凝器耗水量很小，而且，所需空气流量不足风冷式冷凝器所
需空气流量的1/2，因此特别适用于缺水的地区，气候越干燥使用效果越好。 使用时应注意以下问题： 1）进口空气的湿球温度ts1对换热量影响很大， ts1与当地气象条件有关， 越小，空气相对湿度越小，在同样的冷凝温度和风量下，冷却水蒸发量大， 冷凝效果好。
2）风量配备与ts1有关。ts1越高则所要求的送风量就越大，送风耗能也越
多。所以送风量的配备应从节能和性能要求两方面综合考虑。 3）水量配备应以保证润湿全部换热表面为原则。随意增大配水量会造成水 泵功耗上升，水的飞散损失增大，运行成本提高。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
一、蒸发器的任务
蒸发器的作用是通过制冷剂蒸发，吸收载冷剂的热量，从而达到制冷目的。
气 进 液 出 A 丝 管 A A-A
图 4-4
空气自由运动型丝管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）空气强制流动的空冷冷凝器：
如图4-5所示，它由一组或几组带有肋 片的蛇管组成。制冷剂蒸气从上部集管进 入蛇管，其管外肋片用以强化空气侧换热， 补偿空气表面传热系数过低的缺陷。在结
4 5 进气 6 气流方向 气流方向 3 10 2 1 11
气出 气出 液进 5 溢流 2 进口 放油 4 气出 5 1 液进 2 载冷剂 溢流 进口 放油 下水平集管 4 b) 3 c) 3 a) 液进 上水平集管 1
图 4-8
直管式、螺旋管式蒸发器及其制冷剂的循环流动情况
a）直管式蒸发器结构 b）螺旋管式蒸发器结构 c）制冷剂循环流动情况 1-载冷剂容器 2-搅拌器 3-直管式（或螺旋管式）蒸发器 4-集油器 5-气液分离器
主讲人：张姝 建筑环境与设备工程教研室
第四章 制冷系统设备与机组
蒸气压缩式制冷循环是由压缩、放热、节流和吸热四个主要 热力过程组成，每一个热力过程都是在对应的设备中完成，它 们被称为制冷系统设备。另外还有一些辅助设备，如各种分离 器、贮液器、回热器、过冷器、安全阀等，它们在制冷系统中 的作用是提高系统运行稳定性、经济性和安全性。 制冷系统的基本换热设备是冷凝器和蒸发器，辅助换热设 备有过冷器、回热器、中间冷却器等。
生的制冷剂蒸气不断地从液体中分离出来。由于制冷剂与传热面充 分接触，具有较大的换热系数。但不足之处是制冷剂充注量大，液 柱静压会给蒸发温度造成不良影响，而且，若采用能溶于润滑油的 制冷剂，则润滑油难以返回压缩机。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（1）壳管式满液式蒸发器：
一般为卧式结构，见图4-7。制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动， 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出走向。制冷剂液体从壳 底部或侧面进入壳内，蒸气由上部引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约 为壳径70%~80%的静液面高度。
的新成就，反映了现代制冷装置发展的新水平。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
一、冷凝器任务
冷凝器是制冷装置的主要热交换设备之一。它的任务是将压缩机排
出的高压过热制冷剂蒸气，通过其向环境介质放出热量而被冷却、冷
凝成为饱和液体，甚至过冷液体。
二、冷凝器分类
按照冷凝器使用冷却介质和冷却方式的不同，有水冷式、空气冷
第二节 蒸发器的种类和工作原理
第一节 冷凝器的种类和工作原理
sf ξ
T
h
（1）壳管式冷凝器：
采用铜管时传热系数可提高10%左
θ
右。铜管易于在管外加工肋片，以利
于氟利昂侧的传热，一般在采用铜质 肋片管以后，其氟利昂侧换热系数较
sf
（a） ξ
t
d1
低肋管剖面尺寸及结构如图4-2所示。
（b）
d1
图 4-2
滚轧低肋管剖面尺寸及结构
a）梯形肋片传热管 b）矩形肋片传热管
2）低蒸发压力时,液体在壳体内的静液柱会使底部温度升高,传热温差减小。
3）与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在着回油困难。原来多用于 价格较低廉且难溶于润滑油的氨制冷剂中，近年，由于提高性能系数的需要，
R22冷水机组采用满液卧式壳管蒸发器逐渐增多。
4）制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致 压缩机冲缸事故。
单、价格便宜、冷凝液体再冷度较大、冷却水 耗量较少。缺点：两侧流体的流动阻力均较大，
液出
且清除水垢较困难。目前多用于单机制冷量小
于40kW的小型氟利昂制冷机组中。
图 4-3
套管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（3）焊接板式冷凝器
特点
优点：体积小、重量轻、传热效率高、可靠性好、加工过程简单，近年来 得到广泛应用。 缺点：内容积小、难以清洗、内部渗漏不易修复。 应用时应注意的问题 注意消除不凝性气体 系统设置储液器 提高冷却水的水质
却式和蒸发式三种。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
1.水冷式冷凝器
这种型式的冷凝器用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放
出的热量。冷却水可以一次性使用，也可以循环使用。用循环水 时，必须配有冷却塔或冷水池，保证水不断得到冷却。根据其结
构不同，主要有壳管式、套管式和焊接板式冷凝器。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3 B 2 1 A向 A B向
Ⅰ 水 制冷剂
支撑点 Ⅲ Ⅱ b)
支撑点
图 4-16
板式换热器结构及其板片型式
a）传热板片组合情况 b）板片型式 1-进出口接管 2-传热板片 3-封板Ⅰ-瘤形板片 Ⅱ-水平平直波纹板片 Ⅲ-人字形板片
第一节 冷凝器的种类和工作原理
2.风冷式冷凝器
这种冷凝器以空气为冷却介质，制冷剂在管内冷凝，空气
出气制冷剂 进液制冷剂 放气 液 位 面 放水 A 放油 A 压 力 表 安 全 阀 出 传热管 载冷剂 进
A-A
排管方式 及充液情况
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（1）壳管式满液式蒸发器： 应注意以下问题： 1）以水为载冷剂，其蒸发温度降低到0℃以下时，管内可能会结冰，严重时会 导致传热管胀裂。来自 123A
4 9
8
7 17 16 氨气进
水出 10 水进 A A-A 11 B 12 排管方式 B-B 5 6
15 B 14 氨液出 13
a) b)
图 4-1 壳管式冷凝器结构
a）卧式壳管式冷凝器 b）立式壳管式冷凝器 1-端盖 2、10-壳体 3-进气管 4、17 传热管 5-支架 6-出液管 7-放空气管 8-水槽
第一节 换热器
制冷换热器与其他热力设备中的换热器相比具有以下特点：
1.制冷换热器的工作压力、温度范围比较窄。
一般压力约在0.1～2.0MPa左右，温度在-60～50℃左右；
2.介质间的传热温度差较小。一般在几度至十几度范围； 3.制冷换热器应与压缩机匹配
。
制冷换热器以表面式居多，其结构型式名目繁多。不同结构型式换
第二节 蒸发器的种类和工作原理
（2）水箱式蒸发器：
水箱式蒸发器可由平行直管或螺旋管组成（又称为立式蒸发器）。 它们均沉浸在液体载冷剂中工作，由于搅拌器的作用，液体载冷剂在水 箱内循环流动，以增强传热效果。制冷剂液体在管内蒸发吸热，使管外 载冷剂降温。 水箱式蒸发器可消除卧式壳管蒸发器的两个缺点：一、蒸发压力过 低时导致的被冷却水冻结；二、蒸发器水容量小，温度易变，运行稳定 性差。
在管外流动，吸收管内制冷剂蒸气放出的热量。由于空气的换 热系数较小，管外（空气侧）常常要设置肋片，以强化管外换
热。分为空气自然对流和空气强制对流两种型式。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（1）空气自由运动的空冷冷凝器：
该冷凝器利用空气在管外流动时吸收 制冷剂排放的热量后，密度发生变化引起 空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气 的凝结热。它不需要风机，没有噪声，多 用于小型制冷装置。目前应用非常普遍的 是丝管式结构的空气自由运动式冷凝器。 如图4-4所示。
构方面，沿空气流动方向的管排数愈多，
则后面排管的传热量愈小，使换热能力不 能得到充分利用。为提高换热面积的利用
7 9 出液 8
率，管排数以取4~6排为好。
图 4-5
空气强制流动的空冷冷凝器
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
因此传热效果较好。
图 4-3
套管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）套管式冷凝器：
同卧式壳管冷凝器相似，目前使用的套管 式冷凝器的传热管也多采用铜制的高效冷凝管， 出水 且制冷机蒸气同时受传热管内冷却水和无缝钢 管外的空气冷却，加上氟利昂和冷却水的纯逆 向流动，故传热效果较好。
进水 优点：套管式冷凝器具有结构紧凑、制造简 进气
用铜管或铜镍合金管，而氨冷凝器采用铜管时，必须采取加厚和增加镀
锌保护等措施。以盐水作为载冷剂的氟利昂蒸发器，铜管上也应增加锌 保护层，以延长使用寿命。
第一节 换热器
研制高效节能换热设备、发展新的热交换元器件和新型式的换热
器，是当今制冷技术发展的重要内容。例如：蒸发器表面多孔管（即 超流E管）、干式蒸发器螺旋槽管、空冷冷凝器的波纹形和条缝形翅片、 水冷冷凝器表面锯齿形管（即超流C管）、高翅化系数低螺纹管、利于 提高管内蒸气流速的扁椭圆管、外焊钻孔间断翅片的异型换热管、全 铝冷凝器等等的开发。以及工艺先进、结构紧凑、效率高的板式和板 翅式换热器在制冷装置中的大量应用，全面展示了当代制冷科技进步
构成空气源热泵，故目前中小型氟利昂制冷机组多采用风冷式冷
凝器。
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3.蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介 质。它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷 剂蒸气凝结。水经水泵提升再由喷嘴喷淋
气 7 1 2 3
到传热管的外表面，形成水膜吸热蒸发变
成水蒸气，然后被进入冷凝器的空气带走。 未被蒸发的水滴则落到下部的水池内。箱 体上方设有挡水栅。用于阻挡空气中的水 滴散失。蒸发式冷凝器结构原理如图4-6 所示。
（1）壳管式冷凝器： 壳管冷凝器分卧式和立式两大类
卧式壳管冷凝器：优点是传热系数较高 ，冷却水用量较少，操
作管理方便，但是，对冷却水的水质要求较高。目前大、中型氟 利昂和氨制冷装置普遍采用这种冷凝器。 立式壳管冷凝器：优点是可以垂直安装，占地面积小；无冻结 危险，可以安装在室外，不占用室内建筑面积；冷却水自上而下 直通流动，便于清除铁锈和污垢，且清洗时不必停止系统运行， 对冷却水的水质要求不高。缺点是冷却水用量大，体形比较笨重。 目前多用于大中型氨制冷系统。
热器的传热能力及单位金属耗量，对制冷装置的制造成本和运行经济性带 来直接影响。因此，提高换热器的经济性，强化传热过程，寻求新的结构 型式，乃是当今制冷装置设计和制造中的重要研究课题。
第一节 换热器
制冷设备使用的材料随介质不同而异
氨对黑色金属无侵蚀作用，而对铜及其合金的侵蚀性强烈，所以氨
制冷装置中设备都用钢材制成。而氟利昂对一般金属材料无侵蚀作用， 可以使用铜或铜合金制造。对于以海水作为冷却介质的冷凝器仍然可采
二、蒸发器的分类
蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷剂的蒸发器和冷却空气的蒸发 器。根据制冷剂供液方式的不同，有满液式、非满液式、循环式和喷淋式等
。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
1.满液式蒸发器 按其结构分为卧式壳管式、水箱式两种，载冷剂均为液体。它
们的共同特点是在蒸发器内充满了液态制冷剂，运行中吸热蒸发产
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）空气强制流动的空冷冷凝器： 风冷式冷凝器与水冷式冷凝器相比较，在冷却水充足的地方， 水冷式设备的初投资和运行费均低于风冷式设备；采用风冷式冷
凝器由于夏季室外空气温度较高，冷凝温度一般可达50℃，为了
获得同样的制冷量，制冷压缩机的容量约需增大15%。但是，采 用风冷式冷凝器的制冷系统组成简单，可缓解水源紧张，并易于
db
dt
相同规格光管大1.5~2倍。铜质滚轧
h
db
dt
第一节 冷凝器的种类和工作原理
进气
（2）套管式冷凝器：
它是由不同直径的管子套在一起，并
弯制成螺旋形或蛇形的一种水冷式冷凝器。 如图4-3所示，制冷剂蒸气在套管间冷凝，
出水
冷凝液从下面引出，冷却水在直径较小的
进水 管道内自下而上流动，与制冷剂成逆流式， 液出
液 进风 补水 6 5 4
图 4-6
蒸发式冷凝器结构原理
1-通风机 2-挡水栅 3-传热管组 4-水泵 5滤网 6-补水阀 7-喷水嘴
第一节 冷凝器的种类和工作原理
3.蒸发式冷凝器
特点：蒸发式冷凝器耗水量很小，而且，所需空气流量不足风冷式冷凝器所
需空气流量的1/2，因此特别适用于缺水的地区，气候越干燥使用效果越好。 使用时应注意以下问题： 1）进口空气的湿球温度ts1对换热量影响很大， ts1与当地气象条件有关， 越小，空气相对湿度越小，在同样的冷凝温度和风量下，冷却水蒸发量大， 冷凝效果好。
2）风量配备与ts1有关。ts1越高则所要求的送风量就越大，送风耗能也越
多。所以送风量的配备应从节能和性能要求两方面综合考虑。 3）水量配备应以保证润湿全部换热表面为原则。随意增大配水量会造成水 泵功耗上升，水的飞散损失增大，运行成本提高。
第二节 蒸发器的种类和工作原理
一、蒸发器的任务
蒸发器的作用是通过制冷剂蒸发，吸收载冷剂的热量，从而达到制冷目的。
气 进 液 出 A 丝 管 A A-A
图 4-4
空气自由运动型丝管式冷凝器
第一节 冷凝器的种类和工作原理
（2）空气强制流动的空冷冷凝器：
如图4-5所示，它由一组或几组带有肋 片的蛇管组成。制冷剂蒸气从上部集管进 入蛇管，其管外肋片用以强化空气侧换热， 补偿空气表面传热系数过低的缺陷。在结
4 5 进气 6 气流方向 气流方向 3 10 2 1 11
气出 气出 液进 5 溢流 2 进口 放油 4 气出 5 1 液进 2 载冷剂 溢流 进口 放油 下水平集管 4 b) 3 c) 3 a) 液进 上水平集管 1
图 4-8
直管式、螺旋管式蒸发器及其制冷剂的循环流动情况
a）直管式蒸发器结构 b）螺旋管式蒸发器结构 c）制冷剂循环流动情况 1-载冷剂容器 2-搅拌器 3-直管式（或螺旋管式）蒸发器 4-集油器 5-气液分离器